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并联谐振是怎么工作的?案例+公式,几分钟

更新时间:2023-11-27 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

明天给你们分享了关于串联谐振的文章,明天给你们分享关于并联谐振的文章。(私信我的那种同学,记得打算来看)MdE物理好资源网(原物理ok网)

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这篇文章主要是并联谐振电路工作原理讲解、并联谐振估算公式、并联谐振与串联谐振的区别MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路MdE物理好资源网(原物理ok网)

在好多方面,并联谐振电路与串联谐振电路都相同,两个电路都是三元网路,包含两个检波器件,成为二阶电路,都遭到电源频度变化的影响,但是都有一个频度点,其中两个检波器件互相抵消,因而影响电路的特点。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振和串联谐振的区别:并联谐振电路手流经并联LC谐振电路中每位并联大道的影响。储能电路是L和C的并联组合,用于混频器网路以选择或抑制AC频度。如右图所示,为典型的并联谐振电路。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路图MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式如下所示:MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路工作原理MdE物理好资源网(原物理ok网)

当通过并联组合的合成电压与电源电流同相时,包含内阻R、电感L和电容C的并联电路将形成并联谐振(俗称为反谐振)电路。在谐振时,因为振荡的能量,电感和电容之间会形成很大的循环电压,之后并联电路会形成电压谐振。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路将电路能量储存在电感的磁场和电容的电场中。这些能量在电感和电容之间不断地来回传输,因而造成从电源吸取的电压和能量为零。MdE物理好资源网(原物理ok网)

这是由于IL和IC的相应瞬时值将一直相等且相反电阻串联和并联试题,因而从电源吸取的电压是这两个电压和流入IR的电压的矢量相乘。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路工作原理讲解MdE物理好资源网(原物理ok网)

我们晓得并联谐振电路中所有分支的电源电流都是公共的,因而可以将其作为参考量。MdE物理好资源网(原物理ok网)

每位并联之路像串联电路一样单独对待,并联电路的总共工电压就是各个分支电压的矢量相乘。MdE物理好资源网(原物理ok网)

我们可以估算每位分支中的电压,之后将它们相乘或估算每位分支的导纳以找到总电压。MdE物理好资源网(原物理ok网)

在串联谐振电路中,当VL=-VC时会发生谐振,这些情况发生在两个检波相等时,即XL=XC。并联谐振电路的导纳为:MdE物理好资源网(原物理ok网)

当XL=XC而且Y的虚部变为零时,才会发生共振。之后:MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振时,并联电路形成与串联谐振电路相同的等式。为此,电感或电容是并联还是串联没有区别。MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振时,并联LC谐振电路如同一个开路,电路电压仅由内阻R决定。因而,谐振时并联谐振电路的总阻抗变为电路中的内阻值,而且Z=R,如右图所示。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路图MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振时,并联电路的阻抗处于最大值,等于电路的内阻,因而产生高内阻低电压的电路条件。同样在谐振时,因为电路的阻抗如今只是内阻的阻抗,因而总电路电压I将与电源电流VS“同相”。MdE物理好资源网(原物理ok网)

我们可以通过改变这个内阻的值来改变电路的频度响应。假如L和C都保持不变,则改变R的值会影响谐振时流过电路的电压量。这么谐振时电路的阻抗Z=RMAX称为电路的“动态阻抗”。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式示例MdE物理好资源网(原物理ok网)

一个并联谐振网路由一个60Ω的内阻、一个120uF的电容和一个200mH的电感组成,联接在一个余弦电源电流上,该电源电流在所有频度下都具有100V的恒定输出。估算谐振频度、电路的品质质数和带宽、谐振时的电路电压和电压放大倍数。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路图MdE物理好资源网(原物理ok网)

1、谐振频度,ƒrMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--谐振频度MdE物理好资源网(原物理ok网)

2、谐振时的感抗,XLMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--感抗MdE物理好资源网(原物理ok网)

3、品质质数,QMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--品质质数MdE物理好资源网(原物理ok网)

4、带宽,BWMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--带宽MdE物理好资源网(原物理ok网)

5、上下-3dB频度点,ƒH和ƒLMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振频度MdE物理好资源网(原物理ok网)

6、谐振电路电压,ITMdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振时,电路的动态阻抗等于RMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式---电路电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

7、电流放大倍率,ImagMdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--电压放大倍率MdE物理好资源网(原物理ok网)

谐振时从电源吸取的电压(内阻电压)仅为1.67安培,而流经LC谐振电路的电压更大,为2.45安培。我们可以通过估算谐振时流过电感(或电容)的电压来检测这个值。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路剖析--阻抗MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联电路阻抗在谐振时达到最大值,则电路导纳必须处于最小值,但是并联谐振电路的特点之一是导纳十分低,限制了电路电压。MdE物理好资源网(原物理ok网)

与串联谐振电路不同,并联谐振电路中的阻值对电路带宽具有减振作用,进而增加了电路的选择性。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路阻抗图MdE物理好资源网(原物理ok网)

因为电路电压对于任何阻抗值Z都是恒定的,因而并联谐振电路两端的电流将具有与总阻抗相同的形状电阻串联和并联试题,但是对于并联电路,电流波形一般取自电容两端。MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振频度ƒr处,电路的导纳处于其最小值而且等于由1/R给出的浊度G,由于在并联谐振电路中导纳的虚部,即电纳B为零。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路剖析--共振时的电纳MdE物理好资源网(原物理ok网)

从右图可以看出,电感电纳BL与双曲线所表示的频度成正比。电容电纳BC与频度成反比,因而用直线表示。最后的曲线显示了并联谐振电路的总电纳与频度的关系图,是两个电纳之间的差。MdE物理好资源网(原物理ok网)

我们可以看见,在谐振频度点,假如它穿过水平轴,则总电路电纳为零。在谐振频度点以下,电感电纳主导电路,形成“滞后”功率质数,而在谐振频度点以上,电容电纳主导电路,形成“超前”功率乘数。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路电纳图MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振频度下,ƒr从电源吸取的电压必须与施加的电流“同相”,由于并联电路中实际上只有阻值,因而功率质数变为1或单位,(θ=0o)。MdE物理好资源网(原物理ok网)

据悉,因为并联电路的阻抗随频度而变化,这促使电路阻抗“动态”,谐振时的电压与电流同相,由于电路的阻抗充当内阻。之后我们看见,谐振时并联电路的阻抗等效于阻值值,因而该值必须代表电路的最大动态阻抗(Zd),如上图所示。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--电纳MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路剖析--并联谐振电路中的电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

因为在谐振频度处总电纳为零,导纳处于最小值且等于浊度G。因而,在谐振时,流过电路的电压也必须处于其最小值,由于电感和电容大道电压相等(IL=IC)而且异相180o。MdE物理好资源网(原物理ok网)

又因在并联RLC电路中流动的总电压等于各个环路电压的矢量和,对于给定频度,估算公式为:MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

在谐振时,电压IL和IC相等而且互相抵消,使净无功电压为零。之后在共振时,上述等式变为下边这个公式:MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐估算公司--电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路剖析--谐振时的并联电路电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

因为流过并联谐振电路的电压是电流乘以阻抗的乘积,因而在谐振时阻抗Z处于最大值(=R)。因而,该频度下的电路电压将处于其最小值V/R而且并联谐振电路的电压与频度的关系图如下所示:MdE物理好资源网(原物理ok网)

按照图可以见到流过电感L和电容C储能电路的电压幅度可能会比电源电压大好多倍。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路--电路电压MdE物理好资源网(原物理ok网)

因为并联谐振电路仅在谐振频度上起作用,并联谐振电路称作为抑制电路,由于在谐振时,电路的阻抗处于最大值,继而抑制或抑制频度等于其谐振频度的电压。并联电路中的谐振效应称作为“电流谐振”。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路剖析--并联谐振电路的带宽和品质质数MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路的带宽以与串联谐振电路完全相同的形式定义。上限和下限截至频度如下:ƒ上限和ƒ下限分别表示半功率频度,其中电路中消耗的功率是在谐振频度0.5(I2R)下消耗的全功率的一半。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路--带宽和品质质数MdE物理好资源网(原物理ok网)

与串联电路一样,假如谐振频度保持恒定,品质质数Q的降低将造成带宽减小,同样,品质质数的增加将造成带宽降低,定义如下:MdE物理好资源网(原物理ok网)

BW=ƒr/Q或BW=ƒ上-ƒ下MdE物理好资源网(原物理ok网)

同样改变电感L和电容器C之间的百分比或内阻值R带宽,因而电路的频度响应将在固定谐振频度下发生变化。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路的选择性或Q因子一般定义为循环大道电压与电源电压的比值,并联谐振品质质数估算如下:MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振估算公式--品质质数MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振电路的Q因子是串联电路Q因子表达式的倒数。同样在串联谐振电路中,Q因子给出了电路的电流放大倍数,而在并联电路中,它给出了电压放大倍数。MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振与串联谐振的区别MdE物理好资源网(原物理ok网)

并联谐振与串联谐振的区别图MdE物理好资源网(原物理ok网)

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